Модда миқдори ва сарфини ўлчаш. Асосий маълумотлар ва ўлчаш асбобларининг таснифи

1.5. Электромагнит ва иссиқлик сарф ўлчагичлари.
И ндукцион сарф ўлчагичлар. Индукцион (электромагнит) сарф ўлчагичларнинг ишлаш принципи ташқи магнит майдон таъсирида электр токини ўтказувчи суюқлик оқимида ҳосил бўлган ЭЮК ни ўлчашга асосланган. Индукцион сарф ўлчагичнинг схемаси 15-расмда кўрсатилган.
Магнитнинг N ва S қутблари орасидан магнит майдони куч чизиқлари йўналишига перпендику­ляр равишда суюқлик қувури 1 ўтади. Қувурнинг магнит майдонидан ўтадиган қисми номагнит материал (фторопласт, эбонит ва бошқалар) дан тайёрланади. Қувур деворларида бир-бирига диаметрал қарама-қарши йўналган ўлчаш электродлари 2 ўрнатилган.


15-расм. Индукцион сарф ўлчагич схемаси.

Магнит майдони таъсирида суюқликдаги ионлар ҳаракатга келади ва ўз зарядларини ўлчаш электродларига бериб, уларда Е ЭЮК ҳосил қилади, у оқим тезлигига пропорционал. ЭЮК нинг қиймати, магнит майдони ўзгармас бўлганда, электромагнит индукциясининг асосий тенгламаси орқали аниқланади:

(38)
бу ерда В – магнит қутблари оралиғида ҳосил бўлган электр магнит ин­дукция, Тл; D –қувурнинг ички диаметри (электродлар орасидаги масофа). м; v_ўрт – оқимнинг ўртача тезлиги.
Тезликни Q ҳажмий сарф орқали ифодаласак,
(39)
Бу формуладан ўзгармас магнит майдонида ЭЮК нинг қиймати сарфга тўғри пропорционал эканлиги келиб чиқади. Ҳозир индукцион сарф ўлчагичлар электр ўтказиш қобилияти 10^-3. . 10^-5 см/м дан кам бўлмаган суюқликларда ишлатилади. Ўзгармас магнит майдонга эга бўлган инлукцион сарф ўлчагичларнинг асосий камчилиги – магнит электродларида қутбланиш ва гальваник ЭЮК нинг пайдо бўлишидадир. Бу камчиликлар ҳаракатдаги суюқликда магнит майдон томонидан индукцияланган ЭЮК ни тўғри ўлчашга йўл қўймайди ёки қийинлаштиради. Шунинг учун ўзгармас магнит майдонига эга бўлган сарф ўлчагичлар суюқ металлар, суюқликнинг пульсланувчи оқими сарфини ўлчашда ва қутбланиш ўз таъсирини кўрсатишга улгурмайдиган қисқа вақтли ўлчашларда ишлатилади. Ҳозир индукцион сарф ўлчагичларнинг кўпчилигида ўзгарувчан магнит майдонидан фойдаланилади. Агар маг­нит майдон τ вақтда f частота билан ўзгарса, ЭЮК қуйидаги тенглама орқали аниқланади:
(40)
бу ерда — индукцияниш амплитуда қиймати.
Ўзгарувчан магнит майдонида электрокимёвий жараёнлар ўзгармас майдонга қараганда камроқ таъсир кўрсатади. Ўзгарувчан магнит майдонли индукцион сарф ўлчагичнинг принципиал схемаси 16-расмда кўрсатилган. Чизмада қуйидаги белгилар қабул қилинган: СБЭЎ — ўзгарувчан магнит майдон­ли сарфнинг бирламчи электромагнит ўзгарткичи. Магнит майдон электромагнит 4 ёрдамида ҳосил бўлади: Ок — оралиқдаги ўлчаш кучайтиргичи 0...5 мА ўзгармас ток чиқиш сигналига эга бўлган ўзгарткич; R_н — ташқи қаршилик, масалан, иккиламчи асбоб, интегратор ва ҳоказо. R — қаршилик.
Қ увур 1 нинг номагнит қисми ичида электромагнит 4 ёрдамида тенг бўлинмали магнит майдон ҳосил бўлади. Суюкликда магнит майдони таъсирида ҳосил бўлган ЭЮК суюқлик сарфига тўғри пропорционал бўлиб, электродлар 2 ва 3 орқали оралиқдаги ўлчаш кучайтиргичига узатилади, бу ердан сарфга про­порционал кучланган сигнал чиқади. Кучланган сигнал сарф бирлигида даражаланган ўлчаш асбобига келади. Унификациялашган электр чиқиш сигналининг (0 ... 5 мА) мавжудлиги иккиламчи назорат асбобларини қўллашга имкон беради.


16-расм. Ўзгарувчан магнит майдонли
индукцион сарф ўлчагичнинг принципиал схемаси.

Индукцион сарф ўлчагичлар бир қатор афзалликларга эга. Булар инерцион эмас, бу ҳол тез ўзгарувчан сарфларни ўлчашда ва уларни автоматик ростлаш системаларида ишлатишда жуда муҳим. Ўлчаш натижаларига суюқликдаги заррачалар ва газ пуфакчалари таъсир қилмайди. Сарф ўлчагичнинг кўрсатишлари ўлчанаётган суюқлик хусусиятларига (қовушоқлик, зичлик) ва оқим характерига (ламинар, турбулент) боғлиқ эмас.

Электромагнит сарф ўлчагичларнинг камчиликларига ўлчанаётган муҳит электр ўтказувчанлиги қийматининг минималлигига қўйилган талабни киритиш лозим, бу уларни қўлланиш доирасини чеклайди. Ўлчаш схемасининг мураккаблиги, кўпгина тўсиқларнинг таъсири эксплуатация қилишни қийинлаштиради.
Индукцион сарф ўлчагичлар 1 . . . 2500 м³/соат ва ундан катта диапазонда диаметри 3 . .. 1000 мм ва ундан катта қувурларда, суюқликнинг чизиқли тезлиги 0,6... 10 м/с гача бўлганда, сарф ўлчашларни таъминлай олади.